工业通风设计说明书电解槽设计.docx
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工业通风设计说明书电解槽设计
一.基础资料……………………………………………………………2
二.全面通风和局部通风方法的选择………………………………2
三.通风系统的划分…………………………………………………2
四.局部排风风量的计算……………………………………………3
五.全面通风通风量的计算…………………………………………5
六.进、排风口的布置…………………………………………………5
七.系统的水力计算……………………………………………………6
八.通风机的选择……………………………………………………11
九.参考文献…………………………………………………11
一.基础资料
1.土建资料
本次设计建筑为电镀车间,车间尺寸为12×23×6.6
,使用面积12×15
,结构形式为框架结构。
2.有害物体发生的设备
设备名称
型号
规格
液温
溶液性质
个数
电解去油槽
Tyy-4
1.2×0.8×0.9
70℃
碱
1
镀银槽
0.6×0.5×0.7
常温
氰
2
镀铬槽
1.0×0.6×0.7
55℃
酸
2
氰化镀锌车
Tyy-5
1.5×0.8×0.8
常温
氰
2
二.全面通风和局部通风方法的选择
由于生产条件限制、有害物源不固定等原因不能采用局部通风,或者采用局部排风后,室内有害物浓度仍超过卫生标准,在这种情况下采用全面通风。
全面通风的效果和通风量以及通风气流组织有关。
根据实际工艺在有害物散发点直接把有害物质捕集起来,经过净化处理,排至室外。
分为进风和排风,为了维持室内一定的压力,一般采用机械通风。
由于本车间属于同一生产过程,工作人员分布在整个房间中,采用全面通风的机械送风。
而污染物源主要是一些电镀槽,污染物直接在工作过程中从电镀槽中释放,所以只需对各个电镀槽进行局部排风然后统一处理后排到室外。
三.通风系统的划分
当车间内有不同的送、排风要求,或者车间面积较大,送、排风点较多时,为了便于运行管理,常分设多个送、排风系统。
划分的原则:
1、空气处理要求相同时、室内参数要求相同的,可划为一个系统。
2、根据有害气体的酸碱性质,将相同性质的合为一个系统(电解去油槽分为一个系统;镀银槽,镀铬槽,镀锌槽分为一个系统)。
此电镀车间的面积比较大,但是都是进行同一工作流程,所以整个排风系统划分为一个系统,但由于设备比较多,风量大,将排风系统分成三个小系统。
送风系统是向整个房间均匀送风。
四.局部排风风量的计算
1.本工程为电镀车间,污染物源为电镀槽,因此采用槽边排风罩进行局部排风,槽边排风罩分为单侧和双侧两种 。
本次设计采用条缝式排风罩,条缝式槽边排风罩的断面尺寸有三种:
250×200mm;250×250mm;200×200mm,;当H≥250mm的称为高截面,H<250mm的称为低截面。
根据《实用供热空调设计手册》得到槽边排风的设计原则:
(1) 单侧及双侧排风的选择 槽宽:
B≤500mm宜采用单侧排风;
B=500~800mm宜采用双侧排风; B=900~1200mm必须采用双侧排风;
B>1200mm采用吹吸式排风,但在下列情况下不宜采用:
(a) 加工件频繁从槽中取出;
(b) 槽面上有障碍物(挂具、工件等)扰乱吹出气流;
(c) 工人经常在槽两侧工作时。
圆形槽子,宜采用环形排风。
(2) 为提高槽边排风排风效果,减少排风量,可采用一下措施:
(a) 槽子宜靠墙设置;
(b) 降低排风罩距液面的高度,但一般不得小于150mm;
2.本设计均选用250×250mm,且均为高截面排风。
高截面单侧排风风量的计算公式:
L=2
高截面双侧排风风量的计算公式:
L=2
式中:
A——槽长,m;
B——槽宽,m;
——边缘控制点的风速,m/s,其值由《工业通风》附录8
镀槽边缘控制点的吸入速度
查得。
对于双侧排风,每一侧的排风量
3.具体计算
(1)电解除油槽(尺寸:
1.2×0.8×0.9)
B>500,采用高截面双侧排风,排风量L的计算公式:
=2×0.5×1.2×0.8×(0.8/(2×1.2))
=0.54m
/s
单侧排风量
=0.27m
/s
假设条缝口风速
=10m/s
采用等高条缝,条缝口面积
=0.027㎡/s
f/F=0.027/0.252=0.432>0.3
为保证条缝口速度分布均匀,在每一侧分设2个罩子,设2个立管。
因此,f’/F=0.216<0.3
阻力
=2.34×(102/2)×1.2=140.4Pa
(2)镀银槽(尺寸:
0.6×0.5×0.7)
B≤500,选用高截面单侧排风,排风量L的计算公式:
=2×0.25×0.6×0.5×(0.5/0.6)
=0.14m
/s
假设条缝口风速
=8m/s
采用等高条缝,条缝口面积
=0.018㎡/s
f/F=0.018/0.252=0.256<0.3
为保证条缝口速度分布均匀,采用楔形条缝口
阻力
=2.34×(82/2)×1.2=90Pa
(3)镀铬槽(尺寸:
1.0×0.6×0.7)
B>500,采用高截面双侧排风,排风量L的计算公式:
=2×0.5×1.0×0.6×(0.6/2)
=0.47m
/s
单侧排风量
=0.235m
/s
假设条缝口风速
=8m/s
采用等高条缝,条缝口面积
=0.029㎡/s
f/F=0.029/0.252=0.464>0.3
为保证条缝口速度分布均匀,在每一侧分设2个罩子,设2个立管。
因此,f’/F=0.232<0.3
阻力
=2.34×(82/2)×1.2=90Pa
(4)镀锌槽(尺寸:
1.5×0.8×0.8)
B>500,采用高截面双侧排风,排风量L的计算公式:
=2×0.35×1.5×0.8×(0.8/(2×1.5))
=0.64m
/s
单侧排风量
=0.32m
/s
假设条缝口风速
=9m/s
采用等高条缝,条缝口面积
=0.035㎡/s
f/F=0.035/0.252=0.57>0.3
为保证条缝口速度分布均匀,在每一侧分设2个罩子,设2个立管。
因此,f’/F=0.285<0.3
阻力
=2.34×(92/2)×1.2=113.7Pa
五.全面通风通风量的计算
该设计送风量按排风量计算,即L‘=0.54+0.14×2+0.47×2+0.64×2=3.04㎡/s
实际送风量L=KL‘=1.15×3.04=3.5㎡/s
六.进、排风口的布置
1.进风口是通风、空调系统采集室外新鲜空气的入口。
其位置应满足下列要求:
(1)应设在室外空气较为清洁的地点。
(2)应尽量设在排风口的上风侧,并且应该低于排风口。
(3)进风口的底部距室外地坪不宜低于2m,当布置在绿化地带时不宜低于1m。
(4)降温用的进风口宜设在建筑物的背阴处。
2.排风口在一般情况下至少应高于屋面0.5m。
通风排气中的有害物质必须经过大气扩散稀释时,排风口应位于建筑物空气动力阴影区。
七.系统的水力计算
《采暖通风与空气调节设计规范》规定:
一般生产厂房的机械通风系统风管内的风速(m/s)
风 管 类 别
干管
支管
新鲜空气入口
薄钢板风管
砖及混凝土风道
6-14
4-12
2-8
2-6
5.5—6.5
5—6
此次设计采用矩形风管,材质为薄钢板。
1.送风系统的水力计算(均匀送风)
管段编号
风量
m3/s
管长
(m)
初选流速(m/s)
风管截面积(m2)
a×b
mm2
实际流速(m/s)
比摩阻Rm(Pa/m)
摩擦阻力
ΔPm
(Pa)
∑ξ
局部阻力Z(Pa)
总阻力
Δp=Δpm+Z(Pa)
1
0.29
2.0
7
0.041
250×160
7.25
1.5
3
1.15
36.3
39
2
0.58
1.75
7
0.083
320×250
7.25
1.8
3.1
0.36
11.4
15
3
1.16
4.2
10
0.116
400×320
9.1
2.2
9.2
0.30
15
24
4
2.32
4.0
10
0.232
630×400
9.2
1.5
6
0.3
15
21
5
3.5
10.4
10
0.35
630×500
11
2.0
20.8
0.72
52
73
6
3.5
0.8
6
0.583
1000×630
5.5
0.35
0.3
2.8
50.8
51
管段阻力汇总:
∑ΔP=223Pa
送风管各管段局部损失系数统计表
管段号
局阻名
数量
局阻系数ξ
1
散流器
900弯头
1
1
1.0
0.15
2
直流三通
1
0.36
3
矩形三通
1
0.304
4
直流四通
1
0.3
5
直流四通
900弯头
风机出口变径管
1
2
1
0.3
0.34
0.08
6
渐缩管
电加热器
百叶窗
1
1
1
0.3
2.0
0.5
2.排风系统的水力计算
(1)系统1(2个镀银槽+1个镀铬槽+1个镀锌槽)
管段编号
风量
m3/s
管长
(m)
初选流速(m/s)
风管截面积(m2)
a×b
mm2
实际流速(m/s)
比摩阻Rm(Pa/m)
摩擦阻力
ΔPm(Pa)
∑ξ
局部阻力Z(Pa)
总阻力
Δp=Δpm+Z(Pa)
1
0.14
3.25
5
0.03
200×160
4.7
1.7
5.5
0.36
4.8
10
2
0.14
1.75
5
0.03
200×160
4.7
1.7
3
0.86
11
14
3
0.47
1.25
7
0.067
250×250
7.5
2.5
3
1.74
58.7
62
4
0.64
0.65
7
0.079
320×250
6.9
2.2
1.4
2.14
61.4
63
5
0.28
3.65
7
0.04
200×200
7
2.9
10.4
-0.1
-3
7
6
0.82
1.15
9
0.09
320×250
10.3
3.6
4
0.2
13
17
7
1.46
3.25
10
0.13
400×320
11.4
3.2
7.5
0.96
74.8
82
8
1.46
6.0
10
0.146
φ400
11.6
2.7
16.2
1.9
138
154
净化设备
600
排风罩(镀铬槽×2
镀锌槽×2
镀银槽×2)
180
227
180
最不利管段4-7-8阻力汇总:
∑ΔP=1127Pa
回风管各管段局部损失系数统计表
管段号
局阻名
数量
局阻系数ξ
1
渐缩管
900弯头
矩形吸入三通
1
3
1
0.3
0.16
-0.1
2
渐缩管
900弯头
矩形吸入三通
1
2
1
0.3
0.16
0.4
3
900弯头
矩形吸入三通
直角三通
4
3
1
0.64
0.5
0.6
4
900弯头
矩形吸入三通
直角三通
4
3
1
0.64
0.5
1.0
5
矩形吸入三通
1
-0.1
6
矩形吸入三通
1
0.2
7
矩形吸入三通
900弯头
渐缩管
1
3
1
0.2
0.51
0.25
8
渐缩管
渐扩管
伞形风帽
1
1
1
0
0.8
1.1
(2)系统2(1个镀铬槽+1个镀锌槽)
管段编号
风量
m3/s
管长
(m)
初选流速(m/s)
风管截面积(m2)
a×b
mm2
实际流速(m/s)
比摩阻Rm(Pa/m)
摩擦阻力
ΔPm(Pa)
∑ξ
局部阻力Z(Pa)
总阻力
Δp=Δpm+Z(Pa)
1
0.47
2.4
7
0.067
250×250
7.5
2.5
6
2.2
74
80
2
0.64
0.65
7
0.079
320×250
6.9
2.2
1.6
2.14
61.4
63
3
1.11
3.25
10
0.111
400×320
11.4
3.2
10.4
0.96
74.8
85
4
1.11
6.0
10
0.111
φ400
11.6
2.7
16.2
1.9
153.3
156
净化设备
600
排风罩(镀铬槽×2
镀锌槽×2)
180
227
最不利管段1-3-4阻力汇总:
∑ΔP=1149Pa
回风管各管段局部损失系数统计表
管段号
局阻名
数量
局阻系数ξ
1
900弯头
直角三通
渐扩管
5
1
1
0.8
0.6
0.8
2
900弯头
矩形吸入三通
直角三通
4
3
1
0.64
0.5
1.0
3
矩形吸入三通
900弯头
渐缩管
1
3
1
0.2
0.51
0.25
4
渐缩管
渐扩管
伞形风帽
1
1
1
0
0.8
1.1
(3)系统3(1个电解槽)
管段编号
风量
m3/s
管长
(m)
初选流速(m/s)
风管截面积(m2)
a×b
mm2
实际流速(m/s)
比摩阻Rm(Pa/m)
摩擦阻力
ΔPm(Pa)
∑ξ
局部阻力Z(Pa)
总阻力
Δp=Δpm+Z(Pa)
1
0.54
5.6
9
0.06
250×250
8.6
3
16.8
2.68
119
136
2
0.54
6
7
0.077
φ320
6.7
2.2
13.2
1.9
51
64
净化设备
600
排风罩(电解槽×2)
281
最不利管段阻力汇总:
∑ΔP=1081Pa
回风管各管段局部损失系数统计表
管段号
局阻名
数量
局阻系数ξ
1
900弯头
直角三通
渐扩管
8
1
1
1.28
0.6
0.8
2
渐扩管
伞形风帽
1
1
0.8
1.1
八.通风机的选择
1.送风系统:
风量L=3.5m3/s=12600m3/h
全压ΔP=1.15×223=256Pa
风机配对电机型号:
No.8C4(Y112M-4)
2.排风系统:
系统1:
风量L=1.15×1.46m3/s=6044m3/h
全压ΔP=1.15×1127=1296Pa
风机配对电机型号:
No.4A5(Y112M-2)
系统2:
风量L=1.15×1.11m3/s=4595m3/h
全压ΔP=1.15×1149=1321Pa
风机配对电机型号:
No.3.55A6(Y100L-2)
系统3:
风量L=1.15×0.54m3/s=2236m3/h
全压ΔP=1.15×1081=1243Pa
风机配对电机型号:
No.3.15A3(Y90S-2)
九.参考文献
1、《暖通空调制图标准》
2、《工业通风》(第三版)孙一坚编,中国建筑工业出版社出版,1994年。
3、《简明工业通风手册》孙一坚编,中国建筑工业出版社出版,1994年
4、《供暖通风设计手册》陆耀庆主编,中国建筑工业出版社出版,1987年。
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剖面图
送风立体图
回风立体图
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